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第2篇-Druid连接池的整体架构

约 1749 字大约 6 分钟

2026-05-24

四、DruidConnectionHolder：连接的"身份证"

在 Druid 中，每个数据库连接都被包装成一个 DruidConnectionHolder 对象。它不仅仅包含连接本身，还记录了连接的"元数据"。

// 类路径：com.alibaba.druid.pool.DruidConnectionHolder
public final class DruidConnectionHolder {
    
    // 【核心】所属数据源
    protected final DruidAbstractDataSource dataSource;
    
    // 【核心】物理连接
    protected final Connection           conn;
    
    // 【核心】连接 ID（唯一标识）
    protected final long                connectionId;
    
    // 【核心】连接创建时间
    protected final long                connectTimeMillis;
    
    // 【核心】上次活跃时间（用于判断空闲时间）
    protected volatile long             lastActiveTimeMillis;
    
    // 【核心】被使用的次数
    protected long                     useCount = 0;
    
    // 【核心】预编译语句缓存
    protected PreparedStatementPool      statementPool;
    
    // 【核心】Statement 跟踪（用于回收连接时关闭 Statement）
    protected final List<Statement>    statementTrace = new ArrayList<Statement>(2);
    
    // 【核心】默认配置（用于重置连接状态）
    protected final boolean             defaultAutoCommit;
    protected final boolean             defaultReadOnly;
    protected final int                 defaultTransactionIsolation;
}

白话文解释：

  • DruidConnectionHolder 就像连接的"身份证"，记录了连接的所有重要信息。
  • lastActiveTimeMillis 字段非常重要：它用来计算连接的空闲时间。如果空闲时间太长，就会被 DestroyConnectionThread 回收。
  • useCount 字段记录了连接被使用了多少次。如果达到了 phyMaxUseCount，连接也会被回收（防止连接"过劳死"）。
  • statementPool 字段用于缓存 PreparedStatement。这样，下次执行相同的 SQL 时，就不需要重新创建 PreparedStatement 了，能提升性能。

五、Spring Boot 中配置 Druid：自动装配的"魔法"

5.1 引入依赖

首先，在 pom.xml 中引入 Druid 的 Spring Boot Starter：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.2.20</version>
</dependency>

5.2 配置 application.yml

spring:
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource  # 【核心】指定使用 Druid 数据源
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: password
    druid:
      # 【核心】连接池配置
      initial-size: 5       # 初始连接数
      min-idle: 5           # 最小空闲连接数
      max-active: 20        # 最大连接数
      max-wait: 60000       # 获取连接的最大等待时间（毫秒）
      
      # 【核心】连接检测配置
      validation-query: SELECT 1 FROM DUAL  # 验证连接的 SQL（Oracle 需要写 SELECT 1 FROM DUAL）
      test-on-borrow: false  # 借出时是否检测（生产环境建议 false，提升性能）
      test-on-return: false  # 归还时是否检测
      test-while-idle: true  # 空闲时是否检测（建议 true）
      
      # 【核心】连接回收配置
      time-between-eviction-runs-millis: 60000   # 回收线程运行间隔（毫秒）
      min-evictable-idle-time-millis: 300000     # 最小空闲时间（5 分钟）
      
      # 【核心】监控配置
      stat-view-servlet:
        enabled: true
        url-pattern: /druid/*
        login-username: admin
        login-password: admin
      
      # 【核心】过滤器配置
      filters: stat,wall,log4j2  # 启用监控统计、防火墙、日志过滤器

5.3 Druid 自动装配原理

当你引入 druid-spring-boot-starter 后，Spring Boot 会自动加载 DruidDataSourceAutoConfigure 配置类：

// 类路径：com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure.DruidDataSourceAutoConfigure
@Configuration
@ConditionalOnClass(DruidDataSource.class)
@AutoConfigureBefore(DataSourceAutoConfiguration.class)  // 【核心】在 Spring Boot 的默认配置之前执行
@EnableConfigurationProperties({DruidStatProperties.class, DataSourceProperties.class})
@Import({DruidSpringAopConfiguration.class,
         DruidStatFilterConfiguration.class,
         DruidWebStatFilterConfiguration.class,
         DruidWebStatServletConfiguration.class,
         DruidFilterConfiguration.class})
public class DruidDataSourceAutoConfigure {
    
    @Bean(initMethod = "init", destroyMethod = "close")  // 【核心】init 方法会在 Bean 初始化时调用
    @ConditionalOnMissingBean
    public DataSource dataSource() {
        // 【核心】创建 DruidDataSource
        return DruidDataSourceBuilder.create().build();
    }
}

白话文解释：

  • @AutoConfigureBefore(DataSourceAutoConfiguration.class) 这个注解很重要！它保证了：Druid 的配置先于 Spring Boot 默认的配置执行。这样，Spring Boot 就不会使用默认的 HikariCP，而是使用 Druid。
  • @Bean(initMethod = "init") 保证了：当 Spring 创建 DruidDataSource Bean 时，会自动调用 init() 方法完成连接池的初始化。
  • 这就好比你装修房子：你先跟 Druid 说"我要装这种风格的瓷砖"（配置），等装修工人（Spring Boot）来的时候，他看到你的要求，就按你的要求装，而不是用默认的瓷砖。

六、埋下伏笔：MyBatis 如何获取连接？

说到这里，你可能会问：MyBatis 是如何从 Druid 连接池中获取连接的呢？

这个问题，我们会在系列三（MyBatis 系列）中详细解答。这里先预告一下核心流程：

  1. MyBatis 通过 SqlSession 执行 SQL。
  2. SqlSession 内部使用了 Executor（执行器）。
  3. Executor 在执行 SQL 前，会通过 SpringManagedTransaction 获取数据库连接。
  4. SpringManagedTransaction 会通过 DataSourceUtils.getConnection() 获取连接。
  5. DataSourceUtils.getConnection() 最终调用 dataSource.getConnection()，也就是 Druid 的 getConnection() 方法。

下一篇文章的预告：《数据源系列（三）：连接的借与还（getConnection 全流程）》

七、总结与思考

今天我们一起深入了 Druid 连接池的整体架构，了解了它的继承体系、初始化流程、线程模型和核心组件。

让我们用几个问题来检验一下今天的学习成果：

  1. Druid 的继承体系是怎样的？

    • DruidDataSource 继承自 DruidAbstractDataSource，实现了 DataSource 等接口。
    • DruidAbstractDataSource 负责存放配置项。
    • DruidDataSource 负责连接池的具体管理。

  2. Druid 的初始化流程是怎样的？

    • 调用 init() 方法。
    • 创建初始连接（根据 initialSize 配置）。
    • 启动后台线程（CreateConnectionThread、DestroyConnectionThread）。
    • 注册 JMX MBean。

  3. Druid 的线程模型是怎样的？

    • CreateConnectionThread：负责创建新连接。
    • DestroyConnectionThread：负责销毁过期连接。
    • LogStatsThread：负责打印统计信息。

  4. 如何在 Spring Boot 中配置 Druid？

    • 引入 druid-spring-boot-starter 依赖。
    • 在 application.yml 中配置 Druid 相关参数。
    • Spring Boot 会自动装配 DruidDataSource。

八、扩展阅读

【扩展点】自定义过滤器

Druid 支持通过过滤器链扩展功能。你可以自定义过滤器，实现特殊的业务逻辑：

// 【扩展点】自定义过滤器示例
public class MyCustomFilter extends FilterEventAdapter {
    
    // 【注意】在连接创建时执行
    @Override
    public void connection_connectBefore(DruidDataSource dataSource, Connection connection) {
        System.out.println("创建连接前...");
    }
    
    // 【注意】在 SQL 执行时执行
    @Override
    public void statement_executeBefore(StatementProxy statement, String sql) {
        System.out.println("执行 SQL 前：" + sql);
    }
}

场景：你可以在自定义过滤器中实现：

  • SQL 审计（记录所有执行的 SQL）。
  • 慢查询监控（统计执行时间超过 1 秒的 SQL）。
  • 动态数据源切换（根据 SQL 类型，路由到不同的数据源）。

如何启用自定义过滤器？ 在 application.yml 中配置：

spring:
  datasource:
    druid:
      filters: stat,wall,com.example.MyCustomFilter

好了，今天的文章就到这里。下一篇，我们将深入 getConnection() 方法的源码，看看 Druid 是如何"借出"和"回收"连接的。敬请期待！

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系列文章目录：

  • 系列一：Spring 事务系列（已完成）
    • 第1篇：@Transactional 注解的"前世今生"
    • 第2篇：AOP 代理 —— 事务的"隐身衣"
    • 第3篇：事务传播机制源码深度解析
    • 第4篇：事务隔离级别的实现原理
    • 第5篇：事务管理器的设计哲学
    • 第6篇：事务资源的绑定与传递
    • 第7篇：提交、回滚与异常规则
  • 系列二：数据源系列（进行中）
    • 第1篇：JDBC 规范与 DriverManager 的 legacy（已完成）
    • 第2篇：Druid 连接池的整体架构（本文）
    • 第3篇：连接的借与还（getConnection 全流程）
    • 第4篇：Druid 过滤链与监控统计
    • 第5篇：MySQL 驱动的 JDBC 实现
    • 第6篇：连接的生命周期与事务边界
  • 系列三：MyBatis 系列（待开始）
  • 系列四：总结系列（待开始）

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